C语言之文件的使用（下）

摘星

发布于 2023-04-28 09:34:12

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前言

文接上回，我们在文件操作（上）里讲到了C语言中对文件的顺序读写。如果说，我们不想按照文件原本的顺序来对它进行读写（即，随机读写文件内容），又该如何操作呢？

请随我一同进入本篇文章中，我将为你细致的讲解C语言中的文件操作。

一、文件的随机读写

1.如何进行随机读写

通过对文件指针的使用，改变文件的读写的顺序，就能实现文件的随机读写

2.相关函数（含例子）

1.fseek函数

功能：根据文件指针的位置和偏移量来定位文件指针

其中，偏移量的起始位置可以是一下几种情况： SEEK_SET文件的起始位置 SEEK_CUR当前文件指针所指向的位置 SEEK_END文件的末尾位置

例子

/* fseek example */
#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  pFile = fopen ( "example.txt" , "wb" );
  fputs ( "This is an example." , pFile );
  fseek ( pFile , 9 , SEEK_SET );
  fputs ( " sam" , pFile );
  fclose ( pFile );
  return 0;
}

2.ftell函数

功能：返回文件指针相对于起始位置的偏移量。

例子

/* ftell example : getting size of a file */
#include <stdio.h>
int main ()
{
  FILE * pFile;
  long size;
  pFile = fopen ("myfile.txt","rb");
  if (pFile==NULL) perror ("Error opening file");
  else
 {
    fseek (pFile, 0, SEEK_END);   // non-portable
    size=ftell (pFile);
    fclose (pFile);
    printf ("Size of myfile.txt: %ld bytes.\n",size);
 }
  return 0;
}

3.rewind函数

功能：将文件指针的位置返回文件的起始位置

例子

/* rewind example */
#include <stdio.h>
int main()
{
	int n;
	FILE * pFile;
	char buffer[27];
	pFile = fopen("myfile.txt", "w+");
	for (n = 'A'; n <= 'Z'; n++)
		fputc(n, pFile);
	rewind(pFile);
	fread(buffer, 1, 26, pFile);
	fclose(pFile);
	buffer[26] = '\0';
	puts(buffer);
	return 0;
}

二、文件读取结束的判定

我们主要进行的是判断文件的读取是正常结束还是异常结束的。

1.判定结束的相关函数

1.feof函数

feof不是用来判断文件的读取是否结束，它是用于判断文件读取是否正常结束

功能：feof函数，判断文件是正常结束（读到文件末尾，导致文件读取结束）

2.ferror函数

功能：ferror函数，判断文件是异常结束（读取文件内容失败，导致文件读取结束）

注意：一般情况下feof函数和ferror函数配套使用。

2.不同类型文件

实际上，我们想要判断文件是否为正常结束，不但需要了解这两种函数，还要了解不同类型文件的结束都有什么特点。

首先带大家了解一下文本文件和二进制文件

1.文本文件和二进制文件

1.文本文件：数据在文件中以ASCII字符形式存储

2.二进制文件：数据在文件中以二进制形式存储

3.数据类型不同，存储方式也有差异：

（1）字符以ASCII码形式存储；（2）数值既可以用二进制形式存储，又可以用ASCII码形式存储。

2.不同文件的所判断的返回值（文件结束的特点）

1.文本文件：

由于函数不同，返回值不同：（1）用函数fgetc，判断返回值是否为EOF；（2）用函数fgets，判断返回值是否为NULL；

2.二进制文件：

用函数fread，判断返回值是否小于实际要读的值（fread函数返回值是实际读取到的元素个数）。

3.相关函数（与文件的返回值有关）

1.函数fgetc

功能及返回值：该函数以无符号char强制转换为int的形式返回读取的字符，当文件读取失败或者遇到文件结束都会返回EOF。所以，可以用fgetc函数判断返回值是否为EOF。

2.函数fgets

如果读取字符成功，该函数返回存储数据的首地址；如果达到文件末尾或者没有读取到任何字符，str指向的数组内容不变，返回一个空指针NULL；如果读取时发生错误，读取结束，返回一个空指针NULL。所以，可以用函数fgets判断返回值是否为NULL。

3.fread函数

fread函数返回值是实际读取到的元素个数（如果实际取回值的个数小于所想要取回的值的个数，就说明文件读取结束了）

3.例子

1.文本文件

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void)
{
	int c; // 注意：int，非char，要求处理EOF
	FILE* fp = fopen("test.txt", "r");
	if (!fp) {
		perror("File opening failed");
		return EXIT_FAILURE;
	}
	//fgetc 当读取失败的时候或者遇到文件结束的时候，都会返回EOF
	while ((c = fgetc(fp)) != EOF) // 标准C I/O读取文件循环
	{
		putchar(c);
	}
		//判断是什么原因结束的
	if (ferror(fp))
		puts("I/O error when reading");
	else if (feof(fp))
		puts("End of file reached successfully");
	fclose(fp);
}

2.二进制文件

#include <stdio.h>
enum { SIZE = 5 };
int main(void)
{
	double a[SIZE] = { 1., 2., 3., 4., 5. };
	FILE *fp = fopen("test.bin", "wb"); // 必须用二进制模式
	fwrite(a, sizeof *a, SIZE, fp); // 写 double 的数组
	fclose(fp);
	double b[SIZE];
	fp = fopen("test.bin", "rb");
	size_t ret_code = fread(b, sizeof *b, SIZE, fp); // 读 double 的数组
	if (ret_code == SIZE) {
		puts("Array read successfully, contents: ");
		for (int n = 0; n < SIZE; ++n) printf("%f ", b[n]);
		putchar('\n');
	}
	else { // error handling
		if (feof(fp))
			printf("Error reading test.bin: unexpected end of file\n");
		else if (ferror(fp)) {
			perror("Error reading test.bin");
		}
	}
	fclose(fp);
}

三、文件缓冲区

1.概念介绍

系统会自动在内存中为程序中每一个正在使用的文件开辟一块“文件缓冲区”。

内存中数据传输到磁盘的过程与缓冲区的关系，如图所示：

文字解释：从内存向磁盘输出的数据或者从磁盘文件读取的数据，会先送到内存中的缓冲区。当缓冲区内数据放满或者刷新缓冲区时，缓冲区内数据才会被传出缓冲区，进一步被输入或输出。（缓冲区的大小根本由编译器决定）

2.相关函数

1.fflush函数

功能：冲洗流中的信息，强迫将缓冲区的数据写入文件指针指定的文件中（即，刷新文件缓冲区）

2. fclose函数

关于·fclose的相关概念在文件（上）中已经介绍过所以这里就不再赘述了。但是请注意以下内容：

在用fclose函数关闭文件时，也会刷新缓冲区（所以，如果打开文件，但是不关闭文件，就有可能会丢失数据）

3.具体例子

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
//VS2013 WIN10环境测试
int main()
{
	FILE*pf = fopen("test.txt", "w");
	fputs("abcdef", pf);//先将代码放在输出缓冲区
	printf("睡眠10秒-已经写数据了，打开test.txt文件，发现文件没有内容\n");
	Sleep(10000);
	printf("刷新缓冲区\n");
	fflush(pf);//刷新缓冲区时，才将输出缓冲区的数据写到文件（磁盘）
	//注：fflush 在高版本的VS上不能使用了
	printf("再睡眠10秒-此时，再次打开test.txt文件，文件有内容了\n");
	Sleep(10000);
	fclose(pf);
	//注：fclose在关闭文件的时候，也会刷新缓冲区
	pf = NULL;
	return 0;
}